Роботизированная щупальца

Из всех интересных вещей об осьминогах (и их много) конечности могут быть одними из самых крутых.

Две трети нейронов осьминога находятся в его щупальцах, что означает, что каждая щупальца буквально имеет свой собственный разум. Щупальца осьминога могут развязывать узлы, открывать емкости, защищенные от детей, и оборачивать добычу любой формы и размера. Сотни присосок, которые обволакивают их щупальцы, могут образовывать прочные уплотнения даже на неровной поверхности под водой.

Вообразите, если бы робот мог сделать все это.

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) и Университета Бейхан разработали мягкую роботизированную конечность в стиле осьминога, которая может захватывать, перемещать и манипулировать широким спектром объектов. Ее гибкий, конусообразный дизайн, в комплекте с присосками, позволяет захвату прочно удерживать предметы любых форм, размеров и текстур — от яиц до айфонов и больших мячей для упражнений.

«Большинство предыдущих исследований, посвященных роботам, вдохновленным осьминогом, фокусировались либо на имитации всасывания, либо на движении руки, но не на двух сразу»,

— сказал Август Домел, недавний выпускник Гарвардского университета и соавтор статьи. 

Исследование опубликовано в Soft Robotics.

Команда изучила расположение и структуру присосок.

«Мы подражали общей структуре и распределению этих присосок для наших мягких прототипов», — сказал соавтор Zhexin Xie, аспирант в университете Beihang. «Хотя наша конструкция намного проще, чем ее биологический аналог, эти вакуумные присоски на основе вакуума могут прикрепляться практически к любому объекту».

Исследователи управляют рычагом с помощью двух клапанов, один из которых создает давление при изгибе руки, а другой — в вакууме, который воздействует на присоски. Изменяя давление и вакуум, рука может прикрепляться к объекту, оборачиваться вокруг него, переносить его и отпускать.

Исследователи успешно протестировали устройство на самых разных объектах, включая тонкие пластиковые листы, кофейные кружки, пробирки, яйца и даже живых крабов. Сужение также позволило руке втиснуться в замкнутые пространства и извлечь предметы.

«Результаты нашего исследования не только дают новое представление о создании мягких роботизированных щупальц следующего поколения для захвата широкого спектра морфологически разнообразных объектов, но также способствуют нашему пониманию функциональной значимости изменчивости угла конусности щупальц у осьминога»,

— сказала Катя Бертольди, профессор прикладной механики Уильяма и Ами Куан Даноффов в SEAS, а также соавтор исследования.

DOI: 10.1089/soro.2019.0082

Также читайте: Исключительный механизм катапультирования блошек может быть применен в конечностях роботов